JPH0436180A - 乳酸菌の増殖性及び抗菌性物質生産性の増大法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は乳酸菌の増殖性及び抗菌性物質生産性の増大法
に関するものである。

更に詳しくは、本発明は鉄ポルフィリン、ヘム蛋白質、
鉄ポルフィリンを含む動物組織及び血液群から選ばれる
成分の１種又は２種以上と糖源を含有する培地中で乳酸
菌を好気条件下に培養することを特徴とする乳酸菌の増
殖性及び抗菌性物質生産性の増大法に関するものである
。

〔従来の技術〕

乳酸菌の産生ずる抗菌性物質としては、ナイシン［Ｊ、
　Ｓｃｉ、　Ｆｏｏｄ　Ａｇｒｉｃ、　１３．２２（１
９６２）］、バクテリオシン［Ａｐｐｌ、　Ｅｎｖｉｒ
ｏｎ、　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ、　４５．２０５（−１９
８３）　］、過酸化水素［Ｊ、Ｄａｉｒｙ　Ｓｃｉ、６
３，３５３（１９７９）］　、ジアセチル［Ａｐｐｌ、
　Ｅｎｖｉｒｏｎ、　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ、　４４．５
２５（１９８２）］、有機酸［Ａｐｐｌ、　Ｅｎｖｉｒ
ｏｎ、　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ、　５４．２１７９（１９
８８）］等が公知である。

特に、ナイシンに代表される抗菌性ペプチドはヒト由来
のプロテアーゼにより容易に失活するため安全性が高い
ことから、各種の乳製品、肉製品及び缶詰めのフルーツ
、野菜等の保存剤として利用されている。

乳酸菌は培養過程で各種の有用物質と共に乳酸を生成し
、培地中に次第に蓄積する乳酸によって微生物の増殖及
び有用物質の産生が抑制されるという問題があり、この
問題を解決する方法として、生成した乳酸を培地から除
去する方法（Ｂ本農芸化学会１９９０年度大会講演要旨
集第１００頁）及びアルカリ剤を添加して培地のｐＨを
一定に保つ方法［Ｊ、　Ｍｉ　ｌｋ　Ｆｏｏｄ　Ｔｅｃ
ｈｎｏｌ、　３７．１０７（１９７４）］等が知られて
いる。

しかしながら、これら従来の方法は操作が煩雑であるか
又はアルカリ剤の添加により培地中の塩濃度が著しく高
くなる等の欠点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、煩雑な操作やアルカリ剤の添加を必要とせず
、糖源を含む培地に若干量の鉄ポルフィリンを添加し、
好気条件下に培養するという簡単な方法によりピルビン
酸からの乳酸生成を抑制し、乳酸菌の増殖性を高めると
共に抗菌性物質の生産性を増大する方法を提供すること
を目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は鉄ポルフィリン、ヘム蛋白質、鉄ポルフィリン
を含む動物組織及び血液の群から選ばれる成分の１種ま
たは２種以上と糖源を含有する培地中で乳酸菌を好気条
件下に培養することを特徴とする乳酸菌の増殖性及び抗
菌性物質生産性の増大法に関するものである。

上記乳酸菌としてはラクトコッカス属に属するジアセチ
ル生産菌が用いられ、その具体例としてはラクトコッカ
ス・ラクティス　サブスペーシス・ラクティス　オーエ
ルニス３０２２　（（Ｇｉｔ”）Ｌａｃｔｏ−ｃｏｃｃ
ｕｓ　１ａｃｔｉｓ　５ｕｂｓｐ、　１ａｃｔｉｓ　Ｏ
ＬＳ　３０２２）　（微工研菌寄第１１００８号）が用
いられる。

本願発明において用いる糖源は、乳酸菌が利用し得るも
のならば特に制限はされないか、グルコース、ラクトー
ス等が好ましい。

添加物としては鉄ポルフィリン及び鉄ポルフィリンを含
むヘム蛋白質が有効である。鉄ポルフィリンとしては例
えばヘム、ヘミン、ヘマチンがあげられる。

ヘム蛋白質には、チトクロムオキシダーゼ、チトクロム
、カタラーゼ、パーオキシダーゼ、ヘモグロビン等が含
まれる。

鉄ポルフィリン、ヘム蛋白質、鉄ポルフィリンを含む動
物組織、血液等は鉄ポルフィリンとして０．１〜５００
μＭ１望ましくは０．５〜５μＭ添加すればよい。

さらに、金属塩の添加により効果を高めることが出来、
鉄イオン、銅イオンならびにモリブデンイオンの一種又
は二種以上を無機塩類または有機塩類の形で、これらの
合計量が０．Ｏ１〜１０ｍＭ添加すればよい。

無機塩としては、例えば塩化物、硫化物であり、有機塩
としては、例えば酢酸塩、乳酸塩である。

上記した鉄ポルフィリン又はヘム蛋白質、鉄ポルフィリ
ンを含む動物組織、血液、ならびに金属塩は、あらかじ
め培地を加熱滅菌した後に添加してもよいし、他の培地
成分と同時に添加し、加熱滅菌してもよい。特にヘム蛋
白質であるヘモグロビン、チトクロムオキシダーゼ、カ
タラーゼ、パーオキシダーゼは特定の酵素作用等により
乳酸菌のジアセチルおよびアセトイン生産性を高めるの
ではなく、ヘム蛋白質の成分である鉄ポルフィリンの存
在か乳酸菌のジアセチルおよびアセトイン生成能を著し
く高めるからである。従って、前記したヘム蛋白質に比
較し、安価な鉄ポルフィリンを含む動物の血液又は組織
、例えば、肝臓、腎臓等又はこれらの抽出液を請求項３
で示したように鉄ポルフィリンとして０．１μＭ以上培
地に添加し、乳酸菌を接種し、振どうもしくはエアレー
ション等の好気条件下に培養することにより乳酸菌の増
層性及び抗菌性物質生産性を増大することが出来る。

以下、本発明の効果を発現する乳酸菌培養過程に於ける
作用機序について説明する。

乳酸菌は培養過程でグルコース、ラクトース等の炭水化
物（糖源）を代謝してピルビン酸を生成する。嫌気下で
は解糖系で生成したＮＡＤＨを再酸化するため、生成し
たピルビン酸のほとんどを乳酸に変換する。

一方本発明の培養過程に於いては、供試菌ＮＡＤＨオキ
シダーゼ活性又はピルビン酸をジアセチルに変換するジ
アセチル合成酵素活性が著°シ＜高（なり乳酸の生成が
抑制される。その結果、本発明によれば乳酸菌の培養過
程に於いて培地のｐＨ低下は抑制され、微生物は盛んに
増殖し、糖源の消費速度は著しく高く、消費される糖源
の大部分はジアセチル及びアセトインに変換される。

これらのことは下記の試験例によって確認された。

試験例１（ヘミン添加及び振どう有無の効果試験）クエ
ン酸塩を除＜ＭＲ３培地及びこれにヘミン０．０１ｍＭ
を添加した培地を用意し、それぞれの培地に乳酸菌ラク
トコッカス・ラクチスに−１を接種し、３０℃で２４時
間静置及び振どう（１２０ストロ一ク／分）の２種の条
件下で培養した。培養終了後の各培地について生菌数（
個／ｄ＞、グルコース消費量（ｍＭ）、乳酸、ジアセチ
ル及びアセトインの生成量（ｍＭ）及び抗菌活性（生育
阻止円径、＋ｎｍ）を測定し、それらの測定値とヘミン
添加及び振どう有無の関係を評価した。

本試験の結果は第１表に示す。但し、抗菌活性はロイコ
ノストック・メセンテロイデス（Ｌｅｕｃｏｎｏ−ｓｔ
ｏｃｍｅｓｅｎｔｅｒｏｉｄｅｓ）　ＡＴＣＣ８２９３
株を検定菌とするペーパーディスク（φ＝８＋ａｍ）法
による生育阻止円径で示し、抗菌活性を測定する際、培
養液はいずれもｐＨ４，８に調整して供試した。

（本頁以下余白） 第１表の成績から明らかなように、ヘミンを含有する培
地で乳酸菌を振どう培養（好気条件下て培養）すれば、
生菌数が約１０倍に増殖し、グルコースの消費量も多く
、ジアセチル、アセトイン及び抗菌活性成分の生成量が
著しく増加した。

試験例２　（ヘミン添加有無の経時的効果試験）クエン
酸を除＜ＭＲ３培地（ペプトン１０ｇ、ラブレムコ粉末
１０ｇ、イーストエクストラクト５ｇ。

グルコース２０ｇ、ツイーン８０　ＩｒＩＬｌ、　Ｋ２
ＨＰＯ４２ｇ。

酢酸ソーダ５ｇ、　ＭｇＳＯ４”７Ｈｚ０２００ｍｇ、
　ＭｎＭｎＳＯ４−４Ｈ２０５０，蒸留水１０００ｍ／
、　ｐＨ６，５）及びこれにヘミン０．０１ｍＭを添加
した培地を準備し、両方の培地に乳酸菌ラクトコッカス
・ラクチス・サブスペーシス・ラクチス３０２２（微工
研菌寄第１１００８号）を接種し、３０℃で振どう（１
２０ストロｉり７分）条件下に培養し、培養開始時点、
培養開始後１２時間、２４時間目、３６時間目及び４８
時間目の５回培地をサンプリングし、各培地試料につい
て、微生物の増殖性、ジアセチル、アセト、イン、乳酸
及び酢酸の生成量、グルコースの消費量並びにｐＨを測
定し、それらの測定値とヘミン添加有無の関係を経時的
に追跡し評価した。

本試験の結果は、増殖性、ジアセチル及びアセトインの
生成量については第１図に示し、グルコースの消費量、
ｐＨ１乳酸及び酢酸の生成量については第２図に示す。

第１図及び第２図の成績は、乳酸菌を好気条件下に培養
（振とう培養）する場合、培地へのヘミンの添加が下記
の効果を発現することを示した。

１）乳酸菌の増殖性とグルコースの消費速度を著しく増
大させる。

２）グルコース消費量に対する乳酸生成量の比率が低く
なり、培地のｐＨ低下が抑制される。

３）グルコースが全て消費されると生成した乳酸の消費
が顕著となり、これに伴って、−旦低下したＩ）Ｈが上
昇する。

４）ジアセチル及びアセトインの生成量が飛躍的に増大
する。

なお、本試験に於いて、ジアセチル及びアセトインは本
発明者等が先に報告した文献［Ａｇｒｉｃ。

Ｂｉｏｌ、　Ｃｈｅｍ、　５０．２６３９（１９８６）
］に記載の方法によって測定し、乳酸、酢酸及びグルコ
ースは酵素法によって測定し、微生物の増殖性は培地の
濁度（ｌｏｇ＋。

０ＤｓｓｏＸＩ００）の測定によって求めた。

〔実施例〕

本発明の実施態様を具体的に説明するため、以下に実施
例を示す。なお、以下の実施例に於いて、乳酸菌として
、特に乳酸生成能の高いラクトコッカス属微生物を用い
る例を示したが、本発明Ｊｔ実施例のみによって限定さ
れるものではない。

実施例１ クエ″ン酸塩を除いたＭＲ３培地１００−に０．１ｍＭ
ＣｕＣ１ｔを加え、１２１”Ｃで１５分間滅菌した。次
に０、０５Ｎに溶解したヘミンを口過除菌後５μＭにな
るように培地に加え、ナイシン生産菌のラクトコッカス
・ラクティス（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ　１ａｃｔｉｓ
）　Ｋ−１スターターを１％接種し、３０°Ｃで１２０
ストロ一ク／分の条件で２４時時間上う培養した。得ら
れた培養液中の生菌数は５Ｘ１０’個／−であり、培養
液の抗菌活性をロイコノストック・メセンテロイデス（
Ｌｅｕｃｏｎｏｓｔｏｃ　ｍｅｓｅｎｔｅｒｏｉｄｅｓ
）　ＡＴＣＣ８２９３株を検定菌に用るペーパーディス
ク法（φ＝８ｍｍ）により測定した結果生育阻止円径は
１５．５ｍｍであった。

なお、比較のため、ＣｕＣ１ｔ及びヘミンを加えずに、
３０°Ｃで２４時間静置及び振どう培養し、培養液を上
記と同様に測定した結果、いずれの場合も生菌数は５Ｘ
１０”個／−１生育阻止円径は１３ｍｍであった。

実施例２ １Ｏ％脱脂粉乳培地１００ｍｔ’に０．１ｍＭ　Ｐｅ５
０４．０．１ｍＭＮａｚＭｏ０４及びスラリー状にした
牛肝臓１００■を加え１２１　”Ｃで１０分間滅菌した
。これにラクトコッカス・ラクティスに一１スターター
を１％接種し、３０℃で１２０ストロ一ク／分の条件で
２４時時間上う培養した。得られた培養液を実施例１と
同様に測定した結果生菌数は５．５Ｘ１０”個／−であ
り、生育阻止円径は１６．０ｔｍであった。

なお、比較のため、Ｆｅ５Ｏａ、　ＮａｔＭｏＯａ及び
牛肝臓を加えずに３０℃で２４時間静置及び振とう培養
し、培養液を上記と同様に測定した結果、いずれの場合
も生菌数は６Ｘ１０’個／−であり、生育阻止円径は１
３．５胚であった。

実施例３ クエン酸塩を除いたＭＲ３培地１００ｍ７’を１２１°
Ｃで１５分間滅菌した。次に０．０５Ｎに溶解したヘミ
ンを濾過除菌液１０μＭになるように培地に加え、ナイ
シン生産菌のラクトコッカス・ラクフィス（Ｌａｃｔ。

ｃｏｃｕｓ　１ａｃｔｉｓ）　Ｋ−１スターターを１％
接種し、３０°Ｃで１２５ストロ一ク／分の条件で２４
時間振盪培養した。得られた培養液を実施例１と同様に
測定した結果、生菌数は４Ｘ１０’個／−であり、生育
阻止円径は１５．０ｍｍであった。なお、比較のため、
ヘミンを加えずに３０°Ｃで２４時間静置及び振盪培養
し、培養液を上記と同様に測定した結果、いずれの場合
の生菌数は５ＸｌＯ”個／−１生育阻止円径は１３市で
あった。

〔発明の効果〕

本発明は乳酸菌の増殖性及び抗菌性物質生産性の増大法
を提供するものである。

従来、乳酸菌は培養過程で各種の有用物質と共に乳酸を
生成し、培地中に次第に蓄積する乳酸菌によって微生物
の増殖及び有用物質の産生が抑制されるという問題があ
ったところ、本発明により若干の鉄ポルフィリンと糖源
を含有する培地中で好気条件下に乳酸菌を培養するとい
う簡単な乳酸菌の増殖性及び抗菌性物質生産性の増大法
が提供された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、乳酸菌をヘミン添加培地及び無添加培地で好
気条件下に培養した場合の微生物の増殖性（培地の濁度
）、ジアセチル及びアセトインの生成量を経時的に測定
した値を示す図であり、第２図は、第１図の場合と同様
な方法で培養した培地について、グルコースの消費量、
ｐＨ１乳酸及び酢酸の生成量を経時的に測定した値を示
す図である。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鉄ポルフィリン、ヘム蛋白質、鉄ポルフィリンを含
   む動物組織及び血液の群から選ばれる成分の１種又は２
   種以上と糖源を含有する培地中で乳酸菌を好気条件下に
   培養することを特徴とする乳酸菌の増殖性及び抗菌性物
   質生産性の増大法。 ２、乳酸菌がラクトコッカス属に属するジアセチル生成
   能を有する微生物であることを特徴とする請求項１記載
   の乳酸菌の増殖性及び抗菌性物質生産性の増大法。 ３、鉄ポルフィリン、ヘム蛋白質、鉄ポルフィリンを含
   む動物組織及び血液の群から選ばれる成分の１種又は２
   種以上の培地中の濃度が鉄ポルフィリンとして０．１〜
   ５００μＭであることを特徴とする請求項１又は２記載
   の乳酸菌の増殖性及び抗菌性物質生産性の増大法。 ４、培地中に鉄、銅及びモリブデンから選ばれる１種又
   は２種以上の金属の無機塩又は有機塩を含有し、且つ培
   地中の金属塩合計濃度が０．０１〜１０ｍＭであること
   を特徴とする請求項１〜３記載の乳酸菌の増殖性及び抗
   菌性物質生産性の増大法。